黏膜支持式導板在無牙頜種植中的研究進展*

范 凡 何東寧 田國兵

無牙頜是指整個牙弓上不存留任何天然牙或牙根，又稱牙列缺失。齲病、牙周病、外傷及腫瘤等均可能導致牙列缺失。牙列缺失影響患者的肌肉、面容、發音、咀嚼等功能，且與全身健康存在相關性［1］。我國第四次口腔健康流行病學調查結果顯示65～74歲人群組無牙頜患病率為4.5%［2］，隨著全球人口老齡化趨勢的發展，無牙頜患者數量將會隨之增加。自20 世紀60年代，基于骨結合理論的現代口腔種植學的生物學基礎建立后，口腔種植學得到了迅速發展，但傳統種植手術僅拍攝X 線平片，無法從三維結構觀察患者骨質骨量，手術風險大，可能損傷重要解剖結構［3］。1972年，Houndsfield等人［4］發明了計算機三維斷層掃描技術（Computerized Tomography, CT)，使其成為檢查患者口腔頜骨信息的理想檢查技術。1987年，Edge［3］使用自凝塑料制作出第一個種植導板，這種壓模式導板制作簡單，從一定程度上指導了術中種植體的植入。此后，這類傳統種植導板得到了許多改良，但仍然是在石膏模型上定位種植體植入方向，難以精確結合患者頜骨的三維信息［3］。直到1998年，Mozzo 等［5］將設備小，價格低廉，精確度高的錐形束 CT(Cone Beam Computed Tomography,CBCT）應用于口腔領域，極大的便利了患者頜骨三維數據的獲取。20 世紀80年代，隨著計算機輔助設計/制造（Computer Adided Design/Manfacturing, CAD/CAM）以及3D 打印技術在口腔領域的應用，結合CBCT 技術獲取患者口腔信息，將術前種植方案精確轉移到患者口腔中已經具備潛在的可行性［6］。因此，到20 世紀90年代末，數字化種植外科導板技術應運而生并迅速發展，成為輔助臨床醫生強有力的工具［7］。從植入的種植體三維位置準確度，術中術后并發癥以及患者舒適度等方面比較，計算機輔助下的數字化引導種植手術比傳統種植手術更具優勢［8］。

1.數字化種植導板簡介

數字化種植導板是通過數字化技術將患者上下頜軟硬組織形貌和體積數據進行三維重建并指導醫師術前設計合理的種植修復方案，而后生成的可視化數據模板。它的制作方法及流程［9］主要為：(a）術前準備：常規進行基于正確頜記錄下的咬合重建并制取患者口內模型，進行分析、試排牙后為患者制作放射導板。(b）采集數據：包括CBCT 數據采集（患者佩戴放射導板后進行CBCT 掃描，必要時對帶有放射導板的模型進行CBCT 掃描）和利用光學三維掃描儀對患者口內模型進行數字化掃描為其制定治療方案，并根據治療方案為患者制作臨時修復體（診斷模型或過渡性義齒）；(c）處理數據：將數據導入數字化種植導板軟件中進行三維重建后與數字化石膏模型進行配準；(d）計算機輔助模擬種植：在數字化種植導板軟件中設計植體及修復體的最佳位置；(e）設計與制作手術導板：根據模擬種植修復結果設計固位釘及金屬導向套筒位置并對導板信息進行修正，而后生成手術導板并打印。(f）導板引導下的種植手術［10］。

適用于無牙頜種植術的導板根據支持方式可分為黏膜支持式和骨支持式；根據引導方式可分為僅首鉆引導的先鋒導板、部分鉆針引導的半程導板和所有鉆針及種植體植入均引導的全程導板［11］。對于拔牙后即刻種植的無牙頜病例，可為患者制作二級導板：第一副導板預留部分牙，為余留牙與固位釘共同支持，進行固位釘放置與部分種植位點的窩洞預備后拔除余留牙，之后使用二級導板進行剩余窩洞預備與種植體的精準植入。而對于需要截骨的患者，在翻瓣術后放置固位釘固位的截骨導板進行截骨手術，之后疊加種植導板進行窩洞預備與種植體植入［12］。

2.黏膜支持式手術導板的優缺點

2.1 黏膜支持式手術導板的優點 與傳統種植手術相比，數字化引導的種植手術有更高的精確度且患者滿意度更高［13,14］。此外，Volkan 等［15］為52例患者共植入341 顆植體，并記錄了傳統種植手術、骨支持式導板手術和黏膜支持式導板手術的手術時間、止痛藥用量、出血、張口困難及疼痛和腫脹等發生率。分析得出：黏膜支持式手術導板引導的不翻瓣種植術有助于縮短手術時間、減少疼痛強度、相關止痛藥的消耗、出血量、術后腫脹程度、術后張口困難以及種植術后常見的其他并發癥。

2.2 黏膜支持式手術導板的缺點 David Schneider 等［16］研究表明：計算機輔助種植比傳統種植方案需要更長的手術計劃與導板制作時間且經濟成本高于后者。近年來動態導航系統發展迅速，也是計算機輔助種植的一種形式，動態導航是將患者在術前配戴配準裝置拍攝的CBCT 數據導入到導航軟件中進行三維重建，隨后醫師在導航軟件中進行種植體的模擬放置，之后通過導航儀的光學追蹤設備完成術前標定與配準，術中導航儀的屏幕會實時顯示鉆針及術中區域的情況，指導術者按照術前設計完成手術［17］。與動態實時導航手術相比，靜態導板受患者開口度影響較大且導板放置好后無法在術中改變手術計劃［18］。

3.黏膜支持式手術導板的精確度

Jan D′haese 等［19］進行的一項前瞻性研究首次探討了黏膜支持式手術導板應用于無牙頜患者中的準確性，對13例無牙頜患者植入77 顆種植體，分析發現：平均角度偏差2.60°(范圍0.16～8.86°；SD：1.61°)，平 均 根 尖 點 偏 差1.13mm（0.32～3.01mm，SD：0.52mm）。種植體頸部間距和根尖間距的平均偏差分別為0.18mm(0.07～0.32mm；SD：0.15mm）和0.33mm (0.12～0.69mm；SD：0.28mm)。在Luc M. Verhamme 等［20］對黏膜支持式手術導板精確度的研究中，為30例無牙頜患者植入104個種植體，分析得出：頰舌向種植體尖端平均偏差為0.67mm，肩部平均偏差為0.51mm，深度為-0.83mm，角度偏差平均為1.74°。在近遠中方向，種植體尖端平均偏差0.75mm，種植體肩部平均偏差0.60mm，深度-0.75mm，角度偏差1.94°。在同一作者的［21］另一項研究中對25例進行骨增量手術的患者制作黏膜支持式手術導板并分析其精確度：在近遠中方向，種植體尖端平均偏差1.5mm，肩部平均偏差 1.27mm，深度平均-0.60mm，角度平均偏差2.50°。在頰舌方向，種植體尖端平均偏差為0.99mm，種植肩部平均偏差為0.76mm，深度平均為0.57mm，角度偏差為2.48°。該研究表明，用黏膜支持式導板進行骨增量手術的種植體植入偏差大于未進行骨增量手術的植入偏差，且在頰向與近中方向的偏差有統計學意義。

對于上頜嚴重萎縮的無牙頜患者，可植入長種植體（如顴骨種植體）。在一項回顧性研究中［22］分析報告了對25名上頜萎縮的無牙頜患者植入顴骨種植體總成功率為86%，該研究表明，植入顴骨種植體是修復萎縮的上頜骨的重要的治療選擇且具有較高的長期成功率。在一項研究［23］黏膜支持式手術導板引導的不翻瓣種植術中分析得出：顴種植體底部橫向偏差均小于1mm，頂部平均橫向偏差為3.86mm，平均角度偏差4.5°。為了減少顴種植體偏差，有學者［24］設計了用于黏膜支持式手術導板的顴骨鉆孔導向器，用于控制顴骨種植體的鉆孔軌跡從而提高手術精確度，這些裝置還需進一步的研究來驗證其有效性。

4.影響黏膜支持式手術導板精確度的因素

根據誤差產生的原因，可將其分為術前設計產生的誤差，術中操作產生的誤差以及患者因素產生的誤差。

4.1 術前設計產生的誤差

4.1.1 CBCT 偽影 包括運動偽影和金屬偽影。由于患者在拍攝CBCT 時意外運動導致的運動偽影會影響CBCT 的數據與質量［25］，但目前為止，由運動偽影造成的計算機輔助外科的準確度的損失尚不明確。同樣，金屬偽影也嚴重影響CBCT圖像質量，降低圖像可讀性。有學者結合迭代重建算法與光譜成像以校正金屬偽影，提高圖像質量，并提出當迭代重建水平為70%時，效果最佳［26］。

4.1.2 數據處理中產生的誤差 包括CBCT 的分辨率和分割精度；數據的處理和融合過程中產生的誤差；口內掃描時獲得的數據無法精準獲取口內情況；術前術后CBCT 匹配與測量過程中產生的誤差；不同的導板設計系統的精確性等［27］。

4.1.3 放射導板的就位誤差 為無牙頜患者制作放射導板是為了轉移患者口內組織面信息，其制作方式可分為兩種：一種是直接對患者舊義齒進行軟襯；另一種是制取患者初印模，制作個別托盤后制取終印模，隨后制作咬合蠟堤，之后技工室進行試排牙，制作放射導板。放射導板帶來的誤差可分為兩類：一類是放射導板在口內就位不良，或患者舊義齒與組織面不貼合帶來的誤差；一類是患者戴入放射導板拍攝CBCT 時，放射導板有移動造成的CBCT 數據無效。為了避免此種誤差，一方面可對患者舊義齒進行軟襯使之與組織面貼合，另一方面可單獨對放射導板進行CBCT拍攝［20］。

4.1.4 導板固有誤差 在所有可能影響計算機輔助種植手術精確性的因素之中，固有誤差起著顯著影響作用。M. Cassetta 等［28］為12例患者制作18個數字化手術導板，分析得出，導板內外管之間以及內管和鉆頭的平均角度誤差之和為2.57°，占總誤差62.6%。因此可以通過適當減小導板內外管直徑及內管與鉆頭之間直徑差減少導板固有誤差，從而顯著減少手術誤差［29,30］。

4.2 手術操作中產生的誤差

4.2.1 導板的就位與穩定 影響無牙頜種植手術的一個重要因素是導板的就位和穩定［19,31］。為了提高導板就位精度，常在放射導板上預置多個阻射標記點，使其與骨的位置匹配更加準確，從而精準設計種植體位置。其次，M. Cassetta［29］研究分析指出，使用固位釘與未使用固位釘的導板相比，前者準確度更高且二者之間角度偏差的統計學差異顯著。因此，在臨床手術中，使用黏膜支持式手術導板引導的無牙頜種植手術，應至少使用三顆呈三腳架排列的固位釘以起到足夠的固定支撐作用，提高種植導板就位精度。在導板就位后，進行窩洞預備時，硬質骨可能造成先鋒鉆滑脫，建議先使用骨平整鉆后再使用尖銳的先鋒鉆，可減少其在骨面上的移位。

4.2.2 術者外科經驗 當使用計算機引導的種植手術方案時，種植體放置準確性受醫師經驗水平的影響［32,33］且其對植入深度的影響最為顯著［34］。M. Cassetta 等［35］進行的一項隨機對照研究分析了無經驗醫師與經驗豐富的醫師的植入準確性，得出有經驗醫師的定位誤差小于無經驗醫師，其差異有統計學意義。因此，缺乏種植經驗的醫師應進行全面的培訓練習后再進行此類手術，以減少手術并發癥的發生［36］。

4.2.3 種植體長度Naziri 等［37］研究表明, 植入8-9mm 種植體時的偏差小于10-11mm、12-13mm 及14mm 種植體的偏差，且差異在種植體頸部與根尖的近遠中向有統計學意義，說明種植體長度的增加對種植體植入精確度是不利因素。同樣，從Schiroli［23］等的研究也可以看出，黏膜支持式手術導板引導下的無牙頜種植手術中，顴骨種植體的總體偏差大于常規種植體，其原因可能是顴種植體較長，在冠部微小的偏差可導致根尖偏差較常規種植體更大，因此，應確保導向器的精確尺寸和長度以減少誤差，并且確保導板穩定性。

4.3 患者因素

4.3.1 張口度 張口度不足會降低手術植入準確度。有學者提出，在使用手術導板時，需要患者張口度至少為35mm，醫師才能準確定位［38］。

4.3.2 支持牙弓 支持牙弓對手術精確度的影響仍存在爭議。在Sun Y 等［39］對黏膜支持式手術導板的研究中，納入18例無牙頜患者，共植入植體80 顆，分析得出：種植體垂直偏差（P=0.026）和角度偏差（P=0.0188）在上頜明顯低于下頜。這與最近的一項研究結果不謀而合［38］，該研究為14例無牙頜患者制作黏膜支持式手術導板后進行種植手術，分析得出：上頜種植體頸部位置在術前術后無顯著差異（P=0.71），根尖部差異明顯（P=0.091）；下頜種植體頸部位置術前術后偏差1mm，根尖部偏差1.6mm,平均角度偏差5°。該研究表明，與上頜相比，下頜偏差更大。可能是由于上頜牙弓支撐面積大于下頜。但也有學者提出下頜偏差小于上頜，其原因可能是下頜骨質較上頜密度高［40］。

4.3.3 黏膜厚度 有研究［40］表明，植入部位的黏膜厚度與偏差程度之間存在顯著的相關性，黏膜厚度每增加1mm，偏差平均增加0.41mm。

4.3.4 骨密度 種植部位骨密度過高或過低，都會導致角度偏差變大，并且骨密度也影響著植入深度的偏差，在M.Cassetta 等［29,41］的報道中，植體最終植入位置總是淺于設計時的深度，最大差值為1.7mm，此時骨密度為777.30UH。在使用導板的種植手術中，鉆針可能向骨密度低的一側偏移，因此，術者可在術前CBCT 中測量患者骨密度，選擇適宜的松質骨與密質骨比例的種植位點，從而減少手術誤差。

4.3.5 是否有新鮮拔牙窩 AM. Albiero 等人［42］比較了在計算機引導下的不翻瓣種植手術中，術前已處于無牙頜狀態的患者與術中拔牙后進行即刻全口種植手術的患者的精確度，結果表明，后者在根尖處的平均偏差（1.65±0.7mm）明顯高于前者（1.36±0.7mm）。這提示臨床醫師應嚴格遵守即刻種植適應癥。

5.并發癥

5.1 骨灼傷 研究表明［41］，骨細胞在47℃環境中持續1min 可引起壞死，而在種植窩洞制備中，水冷卻不足以起到降溫作用、患者骨質較硬及鉆頭反復使用后不夠鋒利導致窩洞預備時間延長，產熱過多等均可能造成骨灼傷，引起種植手術的失敗。尤其是在使用種植導板時，黏膜支持式手術導板與患者黏膜密切接觸，且導板的金屬導環與鉆針之間只有微小間隙，影響冷卻水進入種植窩洞，降低了窩洞預備時對牙槽骨的冷卻效果。因此，在窩洞預備中，術者可反復提拉鉆針、持續水冷卻降溫、對于骨質較硬的患者在植入前應進行攻絲、及時更換鉆針等方法以避免造成骨灼傷。

5.2 黏膜撕裂M. Cassetta 等［41］報道了黏膜支持式導板引導的種植術后早期并發癥，其中兩例患者發生了黏膜撕裂，可能是由于相應種植部位角化齦較少導致，因此術前設計應盡量避開角化齦較少的位置。

5.3 導板破裂 同一項研究中［41］報告了一例黏膜支持式手術導板發生較大移位并破裂，可能是由于固位釘的數量與分布不合理所致，該作者建議使用三枚固位釘并以三腳架的形式分散放置以減少此類并發癥的發生。

5.4 金屬環脫落 同一位作者［41］報道了黏膜支持式導板引導的下頜種植手術中發生了金屬環脫落，其原因是種植體攜帶器（直徑4.00mm）與金屬導環內管（直徑4.2mm）之間過大的摩擦力和該解剖區域較大的骨密度（1136.28UH）。

5.5 術后感染 有學者［3］報道了一例在使用黏膜支持式手術導板引導的無牙頜種植術后引起感染的病例，患者術后持續疼痛，醫師在兩植體間的原固位釘位置探查到竇道感染組織。因固位釘通道感染受多種因素影響，無法確定患者感染原因，但此病例也提醒醫師，導板引導的種植手術完成以及固位釘去除后，對于原固位釘放置位置的處理，仍有待探討。

6.總結與展望

黏膜支持式手術導板引導的種植手術是目前治療無牙頜患者的一個重要手術方案，該技術優點眾多，但誤差仍不可忽視，其誤差幾乎會發生在每一步驟中，并可能累積。因此，臨床醫師應針對可能影響導板精確度的諸多因素，采取相應預防措施。同時在臨床手術中，為了獲得更好的準確性，一方面應確保固位釘的最佳位置和導板對黏膜的支撐和穩定性；另一方面，與單獨使用黏膜支持式導板相比，多級導板可以提高就位準確性和穩定性，從而提高手術精確度。如對于術中拔牙進行即刻全口種植手術的患者可在使用第一副導板進行固位釘放置與部分窩洞預備后拔除余留牙，而后使用二級導板進行剩余窩洞預備與種植體的精準植入；對于需要截骨的患者，在使用截骨導板后疊加種植導板進行窩洞預備與種植體植入以提高手術精確度。